TWI338281B - Methods and devices for improved performance of prediction based multi-channel reconstruction - Google Patents

Description

1338281 九、發明說明： 本發明係有關可用立體音信號及♦附加控制資料為基礎之 語音信號多頻道重建。 先前技術 語音編碼最近發展已具有立體音（或單音）信號及對應控 制信號為基礎重建語音信號多頻道表示之能力。因為附加控 制資料被傳送來控制該被傳送單音或立體音頻道為基礎之 環繞頻道之重建，亦被稱為上混合(up_mix)，所以這些方法 實質上與如杜比專業邏輯(D〇lby pr〇l〇gjc)之較舊矩陣為基 礎解不同。 因此’參數多頻道語音解碼器可以Μ被傳送頻道為基礎 重建Ν頻道及附加控制資料，其中Ν> μ。附加控制信號係 表示明顯較傳送附加Ν-Μ頻道為低資料速率，使編碼非常 有效率而同時可確保與Μ頻道裝置及Ν頻道裝置相容。 這些參數環繞編碼方法通常包含頻道間密度差異（IID)及 頻道間一致(ICC)為基礎之環繞信號參數表示。這些參數說 明上冰合處理中頻道配對間之功率比例及相關。再者，亦被 用於先前技術中之參數係包含上混合程序其間被用來預測 中介或輸出頻道之預測參數。 /如先别技術所說明之預測為基礎方法最吸引人用途之一 係用於從兩被傳送頻道重建5.1頻道之系統。此配置中，立 體音傳送J獲彳f於解碼關處，其係為原始51多頻道下混 口。此I#兄中’因為中央頻道通常被下混合至左及右下混合 7 頻道。！:::有趣可儘量精確地從立韙音信號擷取該中央 ·料料巾央頻道之各兩被傳送 係數來達成。這些參數係被估計用於類似以 '广⑨X差異及頻道間—致參數之不關率區域。 :而’因為預測參數並不說明兩信號之功率比例，但卻 奴#!·、’方差涵義之波型匹配為基礎，所以該方法於預測參 十异之後本身對於任何立體音波型修正很敏感。 語音編碼最近幾年近—步發展已採用高頻重建方法作為 低位元速率δ吾音碼非常有用工具。一例係為被用於如 MPEG(活動衫像專家組織Η高頻AAC之MPEG標準碼之 頻帶複製(SBR)[W0則7436]。這些方法共同處係其從標的 ^核編碼解碼n (賺·eGdee)及少量附加導引資訊所編碼之 乍頻彳5號重建向頻於解碼器側上。類似一個或兩個頻道為基 =之多頻道錢錄重糊子，重建遺失信號，减(頻帶複 製例中為而頻）所需之控制資料量明顯較以波型編碼解碼器 編碼全部信號所需之資料量為少。 然而’應了解該被重建高頻信號係知覺上等於原始高頻 信號’而實際波型明顯不同。再者，立體音預處理通常被用 於低位7G速率下之波型編碼器編碼立體音信號，其意指立體 音信號之中/側表示之側信號限制係被執行。 當多頻道表示係預期建立在使用WPEG-4高頻AAC之立 體音編碼解碼器或使用高頻重建技術之任何其他編碼解碼 器之基礎上’但被用來編碼下混合立體音信號之編碼解碼器 之這些及其他特徵必須被考慮。 1338281 甚至進一步，針對多頻道語音信號之;錄音，通常具有專 用立體混音，其並非多頻道信號之自‘動下混合版本。此通常 被稱為”藝術下混合’’。此下混合不能被表示為多頻道信號之 線性組合。 本發明目的係提供改良多頻道下混合/編碼器或上混合/ 解碼器概念，其產生較佳品質重建多頻道輸出。 此目的係藉由如申請專利範圍第1項之多頻道合成器， 如申請專利範圍第30項可處理多頻道輸入信號之編碼器， ^ 如申請專利範圍第42項可產生至少三輸出頻道之方法，如 申請專利範圍第43項之編碼方法，如申請專利範圍第44 項之被編碼多頻道信號，如申請專利範圍第45項之資料載 波來達成。 發明内容 本發明係有關當預測為基礎上混合方法被使用時，下混 Λ 合多頻道信號之波型修改問題。此包含下混合信號何時被執 行立體音預處理，高頻重建及明顯修改波型之其他編碼規程 之編碼解碼器編碼。再者，本發明提出使用預測上混合技術 用於藝術下混合，也就是非自動來自多頻道信號之下混合信 號時所引發的問題。 本發明包含以下特性： -以下混合波型之修改波型取代下混合的波型為基礎來 估測預期參數； -僅有利頻率範圍中使用以預測為基礎之方法； 9 1338281 -頻道間之能量損失及不正確相關的·修正被採用在以預 測為基礎上混合程序。 ’ 實施方式 以下說明實施例僅為本發明原理例證。熟練技術人士應 了解在此所說明之裝置及細節修改及變異。因此，預期僅限 制迫切申請專利範圍，而不限制在此說明及解釋實施例所呈 現之特定細節。

應強調接續參數計算，應用，上混合，下混合或任何其 他動作可被執行頻帶選擇基帶，也就是用於濾波器組中之次 頻帶。 為了描述本發明優點，先前技術已知之預測性上混合詳 細說明首先被給定。如第1圖描繪，假設兩下混合頻道為基 礎之三頻道上混合，其中101表示兩下混合頻道，102表示 中央原始頻道，103表示右原始頻道，104表示編碼器上之 下混合及參數擷取模組，105及106表示預測參數，107表 示左下混合頻道，108表示右下混合頻道，109表示預測性 上混合模組，而110，111及112分別表示重建左，中央及 右頻道。 假設以下定義，其中X係為包含三個信號片段l(k)， r(k)，c(k)，k=0,...,L-l 列之 3xL 矩陣。 同樣地，兩下混合信號lG(k)，rG(k)係形成XQ列。下混合 處理係被說明為方程式（1): ⑴

X〇=DX 10 (2)1338281 其中下混合矩陣係被定義為方程式(2；): α, α2 α3 —U A A, 下混合矩陣較佳選擇為方程式（3): (3) (\ Ο αλ 其意指左矩陣信號l〇(k)僅包含l(k)及o:c(k)，而r〇(k)僅 包含R(k)及ac(k)。因為此下混合矩陣可分配中央頻道等量 ^ 至左及右下混合，且因為其不分配任何原始右頻道至左下混 合或反之亦然，所以其為較佳。 上混合被定義為方程式(4): i = （4) 其中C為3x2上混合矩陣 先前技術中已知之預測性上混合係依賴解決過度決 定系統概念，如方程式（5): cvx (5) _ C為最小平方涵義。這樣則導出正規方程式(6) C^0*=AX* (6) 從左以D乘上方程式（6)給予，其在一般案例 中，為複數，如方程式（7): DC=I2 (7) 其中In標示η恆等矩陣。此相關降低參數空間C至二因 次。 給定上述，若下混合矩陣D已知，則上混合矩陣 '311338281 c 吆可被完整定義於解碼器’側，且C矩陣兩組成被 C32 j 傳送，如Cu及C22。 剩餘（預測誤差）信號被給定如方程式（8):

Xr=X-X = {Ji-CD)X (8) 從左乘上D產生方程式（9): DXr = (D-DCD)X = 0 (9) 由於方程式（7)，結果具有lxL列向量信號xr，所以倒出 方程式（10): (10)

Xr = VXr 其中v係為隔開D之核心（無效空間）之3x 1單位向量。 例如，下混合方程式（3)的例子中，可導出方程式（11): V =

Vl + 2a2 -a 一 a (Π)

通常，當且A =[丨⑷⑷丨，則此意指直到加權 因子，剩餘信號為所有三頻道共有的，如方程式（12): i(k) = Ϊ (k) + VfX^k) r(k) = r(k) + vrxr(k) (12) c(k) = c(k) + vcxr(k) 基於正交原則，'(K )係與所有三個預期信號丨⑷^⑷^⑷正 交。 由本發明較佳實施例獲得之問題解決及改善 當使用上述依據先前技術之預測為基礎上混合時明 顯會產生以下問題： 12 1338281 •該方法依賴最小均方差方式之匹配波型，其不運 作下混合信號波型不被維持之系統。 •該方法不提供重建頻道間之正確相關結構(將被 說明如下）。 •該方法不重建該重建頻道中能量之正確數量a 能量補償 如上述，以多頻道重建為基礎之預測的問題之一係對應 ^ 三重建頻道之能量損失的預測誤差。下文中，此能量損失之 理論及解決方法將由較佳實施例來描述。首先，先進行理論 分析，接著依據以下所列的理論來成數本發明之較佳實施 例。 瓦左及&分別為在X中原始信號，在f中之預測信號及 在Xr中之預測誤差信號之能量總和β從正交性來看，其遵 循方程式（13)。 • E = E + Er (13) 總預測增益可被定義為p = !，但是由以下方程式（14)將

Er 更容易考慮參數。 P =

(14) 因此，可用〆e[0,l]來測量預測性上混合之總相對能量。 給定此p，則可藉由外加補償增益= 來再調整各 頻道’使||\f = Η2，z= 1，r ’ c。明破地，目標能量係藉由方 13 1338281 程式（12)給予，而導出方程式（15) ΙΗΜΗΊΐ2 (15) 所以我們必須解出方程式（16) 尽，丨丨2，|2省 （16) 在此，因為ν為單位向量，所以得出方程式（17) 五ΗΗ2 (Π) 且其遵循（14)中ρ之定義及（13)而成為方程式（18)

Er = l-^E (18) 因此，將它們放在一起，即可得到方程式（19)達成增益 & Λ-Ρ1 〆IH2 (19) 很明顯有了此方法，除了傳送P之外，解碼頻道之能量 分配必須於解碼器被計算。再者，當非對角相關結構係被忽 略時，只有能量被正確重建。

當不確保個別頻道能量為正確時，仍可能導出確保總能 量被保存之增益值。確保總能量被保存之所有頻道共同增益 gz=g可經由定義方程式= £獲得。也就是如方程式（20) (20) 藉由線性，此增益可於編碼器中被施加至下混合信號， 所以無附加參數必須被傳送。 第2圖係描繪本發明之較佳實施例，在維持輸出頻道之 正確能量時重建三頻道。下混合信號1〇及rQ係被輸入上混 14 1338281 合模組201且預測參數q及c2也被一起輸入上混合模組 201。該上混合模組基於下混合矩陣D及被接收預測參數的 相關知識來重建上混合矩陣C。三輸出頻道係從201被輸入 調整模組202而調整參數p也一起被輸入調整模組202。該 三頻道係被增益調整為被傳送參數P之函數’而能量被修正 的頻道係被輸出。 在第3圖中，呈現了調整模組202更詳細實施例。三上 混合頻道係被輸入調整模組304，等同於分別至模組301， 302及303。能量估計模組301-303估計三個上混合信號能 量，並將該被測量能量輸入調整模組304。被接收自編碼器 之控制信號p (表示預測增益）亦被輸入304。調整模組可實 施上述方程式（19)。 本發明替代實施例中，能量修正可於編碼器侧達成。第4 圖描繪編碼器之〆實施，其中下混合信號10 107及r〇 1〇8係 依據403所計算之增益值藉由401及402做增益調整。該增 益值係依據上述方程式（20)導出》如上述，本發明此實施例 之一優點在於不需從預測性上混合來計算三重建頻道之能 量。然而，此僅確保三重建頻道總能量為正確，但不確保個 別頻道能量為正確。 對應方程式（3)之下混合矩陣較佳例係被註記於第4圖下 混合器之下。然而，下混合器可施加如方程式（2)所說明之 通用下混合矩陣。 如稍後說明者’針對具有當作輸入之三頻道以及當作輪 出之兩頻道之下混合器，兩附加上混合參數qq係為最低 15 1338281 要求。當下混合矩陣D可變化的或 除了參數1〇5及106之外，該被使用下、^解碼盗所知時， 須從編碼器側被傳送至解碼器側。心之附加資訊亦必 相關結構 先前技術制之上混合㈣問題之—係㈣重建該被重 ，頻道間之正確相關。如上述’因為中央頻道被預測為左下 ^此合頻道及右下混合頻道之線性組合，而左及右頻道係藉由 將該被預測中央頻道從左及右下遇合頻道裸取來重建。明顯 地’預測誤差會產生被預測左及右頻道中之剩餘原始中央頻 道。此暗示三頻道間之相關對該被重建頻道益不相同於其對 原始三頻道間之相關。 較佳實施例傳授被預測三頻道應依據被測量預測誤差而 被與解相關信號組合。 現在說明達成正確相關結構之基本理論。其他特殊結構 _ 可藉由替代解碼器中之其他結構解相關信號xd而被用來重 建3x3的全部相關結構。 首先’注意正規方程式（6)產生；^'·=ο使 XΛ' = ο,χ χ； = ο (21) 因此’當尤= i + ;^， xx'= + xrx\ =Joc' + w'Er (2 2) 其中方程式（10)及（17)因最後相等性而被施加。 h為自所有被解碼信號/V，a解相關之信號’使％<=0 °增 強信號為 1338281 Y = X + vxd . (23) 並具有相關矩陣 yr = ir + w.h||2 (24) 為了完全重製原始相關矩陣(22)，需滿足 \\Xd\\ =Er (25) 若xd藉由解相關下混合信號來獲得，令，乘上增 益τ則應得到

~(lo+r〇) E. (26) 此增亦可被計算於編碼器中。然而，若來自方程式（14) 更多良好定義參數p2e [0,1]被使用 則紐 '0〇 +r〇) 的估測必須 被執行於解碼器中。由於此，較吸引人替代係使用三解相關 器來產生Xd，如方程式（26a) χά=γ\ά,{ϊ} + ά2{^^ά,{α}) (26a) 因為，所以（25)藉由選擇方程式(27)而被滿足 (27) 第5圖說明來自兩下混合頻道之三頻道預測性上混合， 而維持頻道間正確相關之本發明一實施例。第5圖中，模組 109，110，111及112係與第1圖中相同，在此不再做進一 步詳述。輸出自109之三下混合信號係被輸入解相關模組 5(Π，502及503。這些三下混合信號產生相互解相關信號。 17 1338281 該解相關信號係被加總及輸入至混合模.組504 ’ 505及506， 其中其被與來自1〇9之輸出混合。 預測性上混合信號及相同解相關版本之混合係為本發明 重要特性。第6圖係顯示混合模組504，505及506之一實 施例。在此實施例中，解相關信號之位準係以控制信號T為 基礙藉由權重裝置601調整。解相關信號隨後被添加至加法 裝置602中之預測性上混合信號。 第三較佳實施例係使用上混合頻道之解相關器501，502 及503。解相關信號亦可藉由解相關器501，來產生，其可當 作輸入信號來接收下混合頻道或甚至所有下混合頻道。再 者，如第5圖所示，一個以上下混合頻道例中，解相關信號 亦可藉由分離左基底頻道1〇及右基底頻道Γ〇之解相關器及 藉由組合這些獨立解相關器輸出來產生。此機率與第5圖所 示機率實質相同，但與第5圖所示機率不同處在於基底頻道 係被使用在上混合之前。 再者，結合第5圖說明因為對三頻道均相等之因子^僅 依賴能量測量ρ，所以混合模組504, 505及5〇6不僅接收 此因子Τ，亦接收被與方程式（10)及（11)結合說明所決定之 =特定因子Η，Μ及…然^ ’當解㈣被用於編碼 恣处之下 >見合時，此參數不必從編碼器被傳送至解碼写。相 反的，方程式（10)及（11)顯示之矩陣V中之這些參數較佳目 破事先設計程式進入混合模組5〇4，505及5〇6，使這些頻 道特定加權因子不必被傳送(但是需要時當然可被傳送）。 第6圖顯示權重裝置601使用τ及頻道特定下混合獨立 18 1JJ8281 參之乘積’其中z代表w或c,來調整解相關信號 之犯I。此情境中’應注意方程式(26a)確認xd能量等於預 測Km右及中頻道之總和能量。因此’權重裝置 60!僅可被當作使用度量因子⑺之定標器。然而，當解相 關L號被替代產生時，混合模組谢，奶及働必須執行 加法裝置6 G 2所添加之解相關信號絕對能量調整，使加

置6〇2所添加之信號能量等於剩餘信號能量，如保存預測性 上混合之非能量所損失之能量。 有關頻道特疋下混合相依參數^ z，與上述第6圖的 相同亦可應料第7圖實施例。 。月 冉者 人 ^ ’主意第6圖及第7圖中的實施例係以預測 隹上混合中至少一部份能量損失使用解相關信號被添加之 識别為基礎。為了具有正確信號能量及“乾，，信號組成 關）信號及“漫，，信號組成(解相關）正確部分，係確認輸入現人 504之仏號不被事先度量。例如，當基底頻道被事 夕正於反蝙石馬器側上（如第4圖所示），則第4圖之 ^正必須於輸入該頻道至混合器盒504，505及爾之前养

將該頻道乘上(相對）能量測量P被補償。另外，當外I =:=到鍵入第5圖所示之上混合器10心二 T於解碼㈣時’相同料必紐達成。 當只有部分剩餘能量被解相關信號涵蓋時，事先修正口 ^須藉由事先度量的信號被部分移除。該耗姑於是 错由P相依因子輪入混合模組綱，5〇5及。今H疋 因子較因子P本身更接近卜自然地，此部份補償事先度量 19 ^38281 因子將視第7圖之605處之編碼器產生卢 八古度生^魂k輸入。當該部 刀事先度置必須被執行時’被施加於Γ % 之加權因子係不必 要的。相反地’從輸入604至加法裝罟 ^ , 农衮置6〇2之分支係與第ό 圖者相同。 控制解相關程度 本發明較佳實施例在於教導被添加至預測上混合信號之 •解相關量可被編碼器控制而仍可維持正確輪出能量\ =因 中頻道中之乾語言及左與右頻道中之環境的典型“訪問，，，以 解相關信號替代中央頻道中之預測誤差不受歡迎的。 依據本發明較佳實施例，可替代第5圖說明者之混合程 序可被使用。依據本發明，以下將顯示總能量保存及真實相 關重製議題可被分離，而解相關量可被參數k控制。 我們將假設由方程式(20)所得的總能量保存増益補償已 被執行於下混合信號，所以我們首先獲得解碼信號乂/p。由 % 此’具有相同總能量M2 = i7〆之解相關信號係藉由例如前段 中使用三解相關器被製造。總上混合接著依據方程式(29) 被定義

Yh = k—X + -J\ — k2 · vd (29) 其中p2 e[0，l]為被傳送參數。選擇k=l對應在不添加解相關 信號下的總能量保存，而k=p對應全3x3相關結構重製。 我們應用方程式(30)， 20 1338281 yj：

P \-k2 (30) 所以總能量被㈣給所h⑽，如其可藉由計算方程式⑽ 中之矩陣軌跡（對角值總和）來理解。然而’正確個別能量僅 於k=p時才獲得。 第7圖依據上述理論描繪第5圖之混合模組5〇4,5〇5及 506之實施例。在此替代混合模组中，控制參數了係被輸入 702及70卜被用於輸入702之增益因子係依據上述方程式 (29)對應k’而被用於輸入7〇1之增益因子係依據上述方程 式(29)而對應VTF。 上述本發明之實施例係促使系統運用偵測機構於編碼哭 側上’其，被添加於預測為基礎上混合之解相關量。第〜 圖說明之實施將添加解相關錢標示量，並施加能量修正使 三頻道總能量正確，而仍可轉相_餘代_誤差任意 量。

此意指針對具有三週邊信號，如具有大量週邊㈣ 典音樂片段例，編碼H可制“乾”中央頻道並輯碼㈣ 相關信號取代丨誤差，因而可料能單㈣先前 預測為基礎方法之方式4建三頻道之聲音。' 具有具有“乾”中央頻道之信號，如中央頻道之語音及 頻道中之料’編碼！！可_轉相關信號取代預測 差並非精神聽覺正確’減使解碼器調整三重建頻道位 使該三頻道能量為正確。明顯地，以上極端的例子 發明兩個可能結果。不被限制涵蓋以上例所說明之極端例 21 1338281 適應預測係數至修改波型 如上述，預測參數係藉由最小化均方差給定原始三頻道 X及下混合矩陣D來估測。然而，許多情況中，其不能依 賴下混合信號可被說明為下混合矩陣D乘上矩陣X說明原 始多頻道信號。 此一明顯例係當所謂’’藝術下混合”被使用時，也就是兩 頻道下混合不能被說明為多頻道信號線性組合。另一例係當 下混合信號藉由知覺聲音碼被編碼時，是立用立體音事先處 理或其他改良編碼效率之工具。先前技術普遍得知許多知覺 語音編碼解碼器係依賴中/側立體聲編碼，其中側信號係於 位元速率限制情況下被衰減，產生一輸出，該輸出具有較被 用於編碼之信號為窄之立體音影像。 第8圖顯示本發明較佳實施例，其中除了多頻道信號之 外，編碼器側上之參數擷取亦可存取至被修正的下混合信 號。被修正的下混合在此係藉由下混合器801產生。若僅C 矩陣之兩參數被傳送，則需要解碼器側上D矩陣之知識來 達成上混合，並獲得所有上混合頻道之最小均方差。然而， 本實施例傳授你可以使用不必與被假設於解碼器上之下混 合矩陣D所獲得之下混合信號Γ〇及r’G來取代編碼器側上之 下混合信號1〇及r0。使用編碼器側上之參數估測替代下混合 僅保證解碼器側處之正確中央頻道重製。藉由從編碼器傳送 附加資訊至解碼器，可獲得三頻道更精確上混合。極端例 中，C矩陣之所有六組成均可被傳送。然而，本實施例傳授 22 丄桃281 被傳^陣子木破伴隨下混合矩陣D所使用資訊8G2,則其< 由//,:早提及，視覺語音編碼解碼器可以低位元速率運用 中/側編碼來立體立 ,- 體g編碼。再者，立體音事先處理普遍用於 為：ί:!制情況下降低側信號能量。此係以精神聽覺概念 係i對可4量音信號而言’立體音信號寬度降低 I見董化失真及頻寬限制之較佳編碼作品。 因此’若立體音事先處理被使用，則下混合方程式（31) 可被表示為 r γ y 1-γ 人 ο ο (31) 其中r係為側信號衰減。如先前所述，D矩陣必須於解 碼器側上被得知以便可正確重建三頻道。因此，本實施例傳 授衰減因子應被傳送至解碼器。 第9圖顯示本發明另一實施例，其中輸出自下混合器參 數计异器104之下混合信號l及〇係被輸入可限制下混合 信號之中/側表示之側信號(lG—r())之立體音事先處理裝置 9〇1。此參數係被傳送至解碼器。 H F R編碼解碼器信號之參數化 若以上混合為基礎之預測與之高頻重建方法，如SBR tW〇 98/57436] ’ 一起被使用’則被估測於編碼器上之預測 參數並不匹配在解碼器側上之被重建的高頻帶信號。本實施 例敎授了以從兩頻道變成三頻道的重建的上混合結構為基 23 1338281 礎形成一替代的非波型之使用。被提出之上混合程序係被設 計來重建在非相關雜訊信號例中所有上混合頻道之正確能 量。 假設被定義於方程式(3)中之下混合矩被使用。現 在，上混合矩陣C將被定義為 (32) 僅致力重建上混合信號l(k)，r(k)，c(k)之正確能量，其中 該能量係為L，R及C，上混合矩陣被選定後，依據以下方 程式(35)對角組成如·及ax·會是相同的 Ί ο 〇λ

XX ΟΛΟ o o c (35) 不 (36) 下混合矩陣的對應表示將由方程式（3 6)及(3 7 )來表

’L + a2C a2C、 oc^C R + cc^C

"cn XX'= CX0X'0C'= c2l C\2 ^22

C 32 y (L + a'C a2C Υ^,ι a2C R + a2Cj\Cn & % (37) 設定ir之對角組成等於」or·之對角組成係轉換為三個等式，如方程式 (38)，分別定義C中的組成及l，R及C間之關係

Lc^ + Rc^2 + Ca2(cj, + c12)2 = £ (38) • Lc2i + Rc22 + Ca (c2i + ^22)2 = R Lc^ + -Rc^ + Cct (c31 + c32)2 = q 上混合矩陣可以上述為基礎來定義。較佳定義上混人矩 陣並不將右下混合頻道添加至左上混合頻道且反之亦然。因 此，適當上混合矩陣可如方程式（39) 24 ^338281 c= /? 0、 0 γ (39) 此依據 以下給予C矩陣，如方程式（40):

L

L + a2C c 0

R

]R + a2C

il + Ji + 4a2C

J (40) @及〇，=与被重 其顯示c矩陣組成可從兩個被傳送參數^ 建於解碼器側上。 第10圖說明本發明較佳實施例。在此1〇1_112與第i圖 相同而在此不再進-步詳述。三個原始信 號101-103係被輸 L 1 ci

入估測模組1001。此模組估測兩參數，>c_L + R

1 C t此兩參數’ C矩陣可被導出於解碼㈣。這些參數及輸出 自」04之參數係被輸入選擇模組咖。一較佳實施例中， 右參數對應被波型編碼解碼哭始馆 v七卜 鮮馬益、.扁碼之頻率範圍，則選擇模組 1002自下混合器參數計算器 裔川4輸出參數，而若參數對應 被HFR重建之頻率範圍，則撰堪捲彡二 ^ M 、擇換組1002自估測模組looi 輸出參數。選擇模組1〇〇2亦輪屮次1 出膏訊1〇〇5,在此資訊1005 上參數化被用於彳§ τ虎的不同頻率範圍 參數方向模組1004可於觫踩努7 ^ 久解碼益側上採用被傳送參數，並 依據上述視參數1005所給予之和_ w … 宁之扣不將其引導至預測上混合 109或以能量為基礎上混合模乜 倮、、且1003。以能量為基礎上混合 25 I33828l 模組1003可依據方程式(40)來執行上混合矩陣c。 如方程式(40)說明之上混合矩陣C係具有相同權重 來獲得來自兩下混合信號l〇(k)，r〇(k)之被估測（解碼器）信號 c(k)。以兩下混合彳§號l〇(k) ’ r〇(k)中之信號c(k)相對量可能 不同（也就是C/L不等於C/R)之觀察為基礎，吾人亦可考慮 以下方程式（41)之一般上混合矩陣： /j(c15c2) /2(^1^2) c= /2(^2^1) Mc2^c\) (41)

(^1 ) /3 (^2 5 )> 為了估測c(k)，此實施例亦需傳送兩控制參數Ci及C2， 例如其等於Ci = 及C| = 狀+ a2c)。上混合矩陣函數行 可能藉由方程式(42)〜(44)被實施接著 /i(Cl，C2) = Vl - (42) /2 (亡丨，C2 ) = 0 (43) ,3(C1，C2) = ·^~ 2α (44) 依據本發明SBR範圍不同參數化之信號傳送係不限於 • SBR。上述參數化可被用於預測為基礎上混合預測誤差被視 為太大之任何頻率範圍。因此，選擇模組1〇〇2可視如被傳 送信號之編碼方法，預測誤差等之標準大小從估測模組 1001或下混合器參數計算器1〇4輸出參數。 以改良預測為基礎重建多頻道之較佳方法，係包含於編 碼器側擷取不同頻率範圍之不同多頻道參數化，以及於解碼 器側將這些參數化施加至該頻率範圍以重建該多頻道。 本發明另一較佳實施例係包含一種以改良預測為基礎重 建多頻道之方法’包含於編碼器側擷取被使用下混合處理上 26 1338281 之資訊並隨後將此資訊傳送至解碼器，而 取預測參數及該資訊為基礎之上混人 > 、解碼杰侧將被擷 建該多頻道。 。％力°至該下思合以重 本發明另-較佳實施例係包含一種以 建多頻道之方法’其中於編碼哭 a 」為基礎重 1 得用於娜隱上 本發明另-較佳實施例係有關一種以改良預測來調正。 指道之方法’其中於解碼器側，因預測誤差造成ίr量 失係稭由施加增益至上混合頻道而被補債。 月匕里 本發明另一實施例係有關一種以改良

It方法’其中於解碼器側’因預測誤差造成之能Hi 係破解相關信號取代。 匕里扣失 本發明另一較佳實施例係有關一種以改良預 八二頻道之方法，其中於解碼器側，因預測誤差造成i 一部 ^量損失係被解相關信號取代，—部分能*損失係藉由施 ^至上②合頻道而被取代。此部分能量損失係較佳被發 鱿自編碼器。 本發明另-較佳實施例係包含-種以改良預測為基礎重 ^頻道之裝置’包含依據被獲得用於被擷取預測性上混合 >數之預測誤差來調整下混合信號能量之骏置。 本發明另-較佳實施例係、有關-種以改良預測為基礎重 夕頻道之裝置’包含可藉由施加增益至上思合頻道補償因 貝’誤差造成之能量損失之裝置。 本發明另-較佳實施例係有關-種以改良預測為基礎重 27 1338281 建多頻道之裝置，包含可以解相關信號取代因預測誤差造成 之能量損失之裝置。 本發明另一較佳實施例係有關一種以改良預測為基礎重 建多頻道之裝置，包含可以解相關信號取代因預測誤差造成 之一部分能量損失，可藉由施加增益至上混合頻道來取代一 部分能量損失之裝置。 本發明另一較佳實施例係包含一種以改良預測為基礎重 建多頻道之編碼器，包含依據被獲得用於被擷取預測性上混 合參數之預測誤差來調整下混合信號能量。 本發明另一較佳實施例係有關一種以改良預測為基礎重 建多頻道之解碼器，包含可藉由施加增益至上混合頻道補償 因預測誤差造成之能量損失。 本發明另一較佳實施例係有關一種以改良預測為基礎重 建多頻道之解碼器，包含可以解相關信號取代因預測誤差造 成之能量損失。 本發明另一較佳實施例係有關一種以改良預測為基礎重 建多頻道之解碼器，包含可以解相關信號取代因預測誤差造 成之一部分能量損失，可藉由施加增益至上混合頻道來取代 一部分能量損失。 第11圖顯示可使用具有至少一基底頻道1102產生至少 三輸出頻道1100之多頻道合成器，該至少一基底頻道係被 導源自原始多頻道信號。第11圖所示之多頻道合成器係包 含可被實施如第二至十圖任一之上混合器裝置1104。通 常，上混合器裝置1104藉由使甩上混合準則操作上混合該 28 1338281 至少一基底頻道來獲得至少三輸出頻道。上混合器1104以 採用上混合準則的能量損失產生該至少三輸出頻道以回應 能量測量1106及至少兩不同上混合參數1108，使該至少三 輸出頻道1100具有高於單獨因採用上混合準則所產生能量 損失的信號之能量。因此，無論是否為採用上混合準則伴隨 著能量損失之能量誤差，本發明均產生能量補償結果，其中 該能量補償可藉由定標及/或添加解相關信號來達成。至少 兩不同上混合參數1108及能量測量1106皆包含於輸入信號 中〇 較佳地，能量測量係為上混合準則所引起之能量損失相 關之任何測量。其可為上混合引起的能量誤差或上混合信號 能量之絕對測量（其於能量通常低於原始信號），或其可為如 原始信號能量及上混合信號能量間之關係，或能量誤差及原 始信號能量間之關係，或甚至能量誤差及上混合信號能量間 之關係之相對測量。相對能量測量可被當作修正因子，然而 因其伴隨著採用上混合準則之能量損失所產生的上混合準 則引起之能量誤差或非能量保存上混合準則，所以其為一種 能量測量。 採用上混合準則之能量損失（非能量保存上混合準則）係 為使用被傳送預測係數之一上混合。幀或幀的子頻帶之不完 美預測中，上混合輸出信號係被對應能量損失之預測誤差影 響。自然地，因為幾乎完美預測（低預測誤差）例中僅需小補 償（藉由定標或添加解相關信號），而較大預測誤差（非完美預 測）例中係需較多補償，所以預測誤差可幀對幀改變。因此， 29 1338281 A $測於標示無或僅小補償之值及標示大補償之值之 間變化。 …當能1測量被視為頻道間一致(ICC)值，該考慮係自然， 虽補β視能1測量藉由添加解相關信號定標來達成時，較佳 被使用相對能量測量（Ρ)通常變化於〇 8及】〇之間，其中 1.0軚示上此合化號如所需要被解相關，或不必添加任何解 相關信號’或預測性上混合結果能量等於原始信號能量或預 ^ 測誤差為零。 然而’本發明亦有用與採用上混合準則之其他能量損失 連接j也就是不以波型匹配為基礎而以其他技術為基礎，如 編碼薄使用，頻譜匹喊m注能1:保存之任何其他上混合 準則。 通$，此里補償可於施加採用上混合準則之其他能量損 失後被執行。可替代是，能量損失補償甚至可被包含入 上此合準則，如藉由使用能量測量改變原始矩陣係數使得新 鲁上此5準則可被上混合器產生及使用。此新上混合準則係以 t用上2合準則之能量損失及該能量測量為基礎。也就是 °尤此Λ %例係有關能量補償被“混合，，入“加強，，上混合準 、·！夕使》玄此星補償及/或解相關信號添加係藉由施加一個或 更夕上此°矩陣至輸入向量（-個或更多基底頻道)以獲得 (個或更夕矩陣操作之後)輸出向量（具有至少三頻道之重 建多頻道信I)來執叙情況。 一車乂佺疋，上混合器裝置可接收兩基底頻道10，Γ〇並輸出 二重建頻道1”及。。隨後，參考第12圖來顯示編碼器·解 30 1338281 碼器路徑上不同位置處之能量情況例。區塊1200顯示多頻 道語音信號能量，如第1圖所示具有至少一左頻道，一右頻 道及一中央頻道之信號。針對第12圖中之實施例，假設第 1圖中之輸入頻道101，102，103為完全不相關，而下混合 器係為能量保存。此例中，區塊1202所標示之一個或更多 基底頻道之能量係與多頻道原始信號之能量1200相等。當 該原始多頻道信號彼此相關時，例如當左及右（部分）彼此抵 銷時，基底頻道能量1202可低於原始多頻道信號能量，其 經由編碼器側修正1208。 然而，針對接續討論，係假設基底頻道能量1202與原始 多頻道信號能量1200相同。 1204描繪上混合信號能量，當該上混合信號（如第1圖之 110，111，112)使用第1圖所討論之非能量保存上混合或預 測性上混合來產生。如稍後第十四a及十四b圖所說明者， 因為該預測性上混合引起的能量誤差Er 1210，所以上混合 信號能量1204將低於基底頻道能量1202。 上混合器裝置1104可操作輸出輸出頻道，具有大於能量 1204之能量。較佳是，上混合器裝置1104執行完全補償使 得第11圖中至少三輸出頻道1100之上混合結果具有補償後 的能量1206。 較佳是，能量被顯示於1204之上混合結果不僅如第2圖 所示被上定標，或個別如第3圖所示被上定標，或如第4 圖所示被編碼器側上定標。反而，對應因預測性上混合之誤 差之剩餘能量Er係使用解相關信號被“填充”。另一較佳實 31 1338281 施例中，此能量誤差Er僅部分被解相關信號涵蓋，而該能 量誤差剩餘係由上定標該上混合結果來構成。解相關信號對 能量誤差之完全涵蓋係被顯示於第五及六圖，而“部份”解則 被顯示於第7圖。 第13圖顯示視能量誤差而定之能量測量為基礎之複數能 量補償方法，如具有共同特徵之方法，該輸出頻道能量係大 於預測性上混合之單純結果，也就是採用上混合準則能量損 失（非相關）的結果。 第13圖表之第1項係有關接續上混合被執行之解碼器側 能量補償。此選擇被顯示於第2圖中，且另外被進一步以第 3圖詳述，其顯示不僅視能量測量p而定且額外視頻道相依 下混合因子v z而定之頻道特定上定標因子gz，其中z代表 1，r 或 c。 第13圖之第2項係包含第4圖所示下混合之後被執行之 編碼器側能量補償方法。此實施例較佳係能量測量P或^不 必從編碼器被傳送至解碼器。 第13圖表之第3項係有關上混合之前被執行之解碼器側 能量補償。當考慮第2圖時，第2圖上混合之後被執行之能 量修正202將於第2圖之上混合區塊201之前被執行。與第 2圖相較，因為不需第3圖所示頻道特定修正因子，所以雖 然可能產生品質損失，但此實施例較容易實施。 第13圖之第4項係有關下混合之前被執行之編碼器側修 正之另一實施例。當考慮第1圖時，頻道101，102，103 可被對應補償因子上定標，使下混合輸出可如第12圖中之 32 1338281 編碼器側修正1208所示之下混合後被增加。因此，第 圖中之第四實施例與本發明第二實施例相同之編碼器輸出 之基底頻道結果。 第13圖表之第5項係有關第5圖之實施例，當解相關信 號被導源自第5圖中之非能量保存上混合準則工的所產生之 頻道時。

第13圖表之第6項係有關僅部分剩餘能量被解相關信號 ^涵蓋之實施例。此實施例被描繪於第7圖。 U 第13圖表之第8項實施例係類似第5《6項實施例，但 解相關信號係於第5圖中解相關模組5〇1，所說明之上混合 之前被導源自基底頻道。 隨後，編碼器較佳實施例係被詳細說明。帛…圖描繪 可處理多頻道輸入信號剛之編碼器，具有至少兩頻道且 較佳具有至少三頻道1，c，r。 。編碼器包含-能量測量計算器14〇2,可視多頻道輸入信 鲁號_或至少—基底頻道1姻及非能量保存上混合器上 1407操作所產生之上混合信號14()6之能量間之能量差來計 算誤差測量。 再者，編碼器係包含可於被定標因子403定標(401，402) 之後視^量測量輪出至少一基底頻道或輸出能量測量本身。 車父佳實施例中，編碼器係包含一下混合器141〇，可從原 始多頻道M00產生至少一基底頻道剛。為了產生上混合 參數，亦呈現差分計算器1414及參數最適器⑷6。這些元 件係被操作尋找配上混合參數MU。此組最適上混 33 I33828l 少輪出介面被輸出當作較佳實施例中之 i 异益係較佳操作執行原始多頻道信號 上==412處之參數輪入之上混合器所產生之 =同來執行，其均藉由被包含=合器 之 陣獲得最佳匹配上混合結果— 目的來驅動。

%第14a圖編碼11之功能性係被顯示於第Ub圖。下混合 器1410執行下混合步驟144〇 0下此Q 道可如H42所描繪地輸出。接道或複數基底頻 二序=:;為=r序被執行。 :=:果及原始信號心盡 == -失數最個別頻道相關差異或組合差異。通常，上： 可被導源自個別頻道或組口 :::::數’其 更佳匹配時，_頻道可接受較大差異(誤差):、*遠達成 接著’當最佳配適參數纟且， 到時’步驟U44所產生之該參：陣被找 輸出至步驟1446所標示之輪出介兩上以合參數係被 β再者’上:¾合參數最適化步驟1444被之 篁可如步驟1448所標示被計算及 此量測 變隨能量誤差121〇。較佳實施:^吊，此夏蜊量係 測量係為上遇合結果1條能量及原始 34 e 因子p。可替代是’被計算及輸出之能量測量可為能 =二蛀1210之絕對值’或可為當然視該能量誤差而定之上 /c*三。果1406之絕對能量。此情境中，應注意輸出介面1408 所置測量係較佳被量化，·^較佳使用具有許多接續 相1^量測里時特別有用如算術編碼ϋ，Huffman編碼器或 運异長度編碼器之任何已知熵編碼器來做嫡編碼。可替代或 另外地’接續時間部件或中貞之能量測量可被差異編碼，其中 此差異編碼係㈣被執行於熵編碼之前。 ▲隨^ ’參考第15a圖’依據被與第圖組合之本發明 較佳實施例顯示替代下混合器實施例。雖然此實施例亦可被 用於無任何頻帶複製被執行喊細衫全頻寬被傳送之 中’但第l5a圖實施例係涵蓋舰實施。第…圖編碼 β係包合可下混合原始錢15⑻以獲得至少—基底頻道 1504之下混合器15〇〇。非舰實施例中至少一基底頻 道1504經由低通渡波器151〇被輸入核心編碼器，苴 可為用於單基底頻道财之單音錢之AAC編碼器，或為 兩立體音基底頻道例中之任何立體音編碼器。核心編碼器 之輸出處，包含被編碼基底頻道测或包含複數被編 碼基底頻道之位元流係被輸出。 當第15a圖實施例具有SBR功能時，該至少一基底頻道 1504係於被輸入核心編碼器之前被低通濾波1510。自然 1，151()及15()6功能可藉由單編碼器裝置來實二其 可執行單編碼演算内之低通濾波及核 心編碼。 輸出1508處之被編碼基底頻道僅包含以編碼型式表示基 35 1338281 底頻，1504之低頻帶。高頻帶上之資訊係藉由咖頻譜也 絡5十异器1512來計算，其被連接至祖資訊編碼器i5i4 於輸出1516處產生及輸出被蝙碼SBR側資訊。 ▲ f始信號1502係被輸入能量計算器1520,其可產支頻道 ϋ(針ί原始頻道1,C’r之特定時間區間，其中該頻道 忐量係藉由區塊1520所輸出《l，c，r標示）。頻道能量^， c’ R係被輸入參數計算器1522。參數計算器1522可輸出 兩上混合參數ci，c2，例如其可為第15a圖標示之參數〜， 二1r然地’牽涉所有輸人頻道能量之其他(如線性)能量組 由參數計算器1522來傳送至解碼器。自然地’不 送上混合參數會產生不同計算剩餘上混合矩陣組成 曰工如絲式(40)或方程式(4144)所標示，能量導引之 j合矩陣’第15圖實施例係具有至少四個非零組成，其 *田处^中之且成係彼此相等。因此，參數計算器1522可 月匕里L C R之任何組合，例如上混合矩陣標示(40) 或（/)可被，源自之上混合矩陣中之四組成。 第U貫⑯例係描繪可操作執行信號全部頻寬之能量保 存^常為能量導出上混合之—編碼器。此意指第…圖所 描繪編碼器側上’參數計算器助所輸出之參數表示係被 ί生Γ於王扎說。此意指，針對被編瑪基底頻道之各子頻 π ’多數對應組係被計算及輸出。例如，當考慮為具有十個 子頻π之王頻見j5號之被編碼基底頻道時，參數計算器可針 對被編碼基底頻道之各子頻帶輸出十個參數qq。雖然輸 出1508處之號步包含對應子頻帶，然而當被編碼基底頻 36 1338281 道為如僅涵蓋五個低子頻帶之SBR環境中之低頻帶信號 時/ f數計异器1522可針對該五個低子頻帶及額外五個高 子頻▼各輸出一組參數。如隨後第16a圖所說明，此係因該 子頻帶可被重建於解碼器側之事實所致。 ▲ >然而，較佳是如第1〇圖說明，能量計算器 1520及參數 。十开益1522僅操作原始信號高頻帶部份，而原始信號低頻 ^部份係藉由第10圖之預測參數計算器104來計算，其係 對應第ίο圖之預測性上混合器1〇9。 第一15b圖顯示第10 ®之選擇模組1002所輸出之簡單參 表’、因此依據本發明之參數表示係包含（有或無被編 =基底頻敍選擇性甚至無能量測量）祕賴帶，如子頻 π 1至1之組預測性參數，及用於高頻帶，如子頻帶w 至N之子頻可狀參數。可替代是，預測性參數及能量型參 數可被混合，如具有能量型參數之子頻帶可被放置於具有預 測性參數之子頻帶之間。再者，僅具有賴性參數之幅可遵 循僅具有能量型參數之巾貞。因此，如第10圖所討論之本發 與不同參數化相關，當僅具有制性參數之巾貞之後跟

Ik著僅^有I里型參數之_，其與第i5b圖所示頻率方向 不同或時时向不同。自然地，子頻帶分配或參數化可幢與 巾貞間不同，例如子頻帶i於第i處係具有第15b圖所示第 一（如預測性)參數組，且於另一幢處具有第二(如能量型）參 數組。 再者本發月亦有用於參數化與第14a圖所示預測性參 數化不同或第l5a圖所示能量型參數被使用時。一旦任何目 37 1338281 標參數或目標事件標示特定子頻帶或幀之上混合品質，下混 合位疋速率，編碼器側或解碼器侧上之計算效率，如電池供 電裝置之能量消耗等，則除了預測性或能量型外之參數化另 外例子亦可被使用，第一參數化係較第二參數化為佳。自然 地’目標功能亦可為上述不同個別目標/事件組合。一事件 例可為SBR重建高頻帶等。 再者’應注意頻率或時間選擇計算及參數傳輸可如第1〇 •圖中1005所示被明確傳送信號。可替代是，該信號傳送亦 了如第16a圖所討論被隱含傳送。此例中係使用解碼器事先 定義準則，例如解碼器自動假設被傳送參數係為用於屬於第 15b圖中之高頻帶之子頻帶，如藉由頻帶複製或高頻再產生 技術重建之子頻帶之能量型參數。 再者，應注意一，二或更多不同參數化之編碼器側計算 及編碼器側選擇，該該參數化係以使用任何蝙碼器側可用^ 訊（資訊可為實際被使用目標功能或被用於如SBR處理之二 %他原因之信號傳送資訊）可以或無傳送能量測量被執行之決 定為基礎來傳送。即使當較佳能量修正全部不被執行時，如 當非能量保存上混合（預測性上混合)結果不被能量修正 時，或當編碼器側上之對應事先補償不被執行時，不同參數 化間之較佳切換係可用於獲得較佳多頻道輸出品質及/. 低位元速率。 — 較佳是，視可用編碼器側資訊而定之不同參數化較佳切 換可以完全添加或不添加解相關信號來使用，或至少部份涵 蓋第五至七圖所示預測性上混合所執行之能量誤差。此情境 38 1338281 中，添加第5圖說明之解相關信號僅針對預測性上混合參數 被傳送之子頻帶/幢被執行，而解相關不同測量係被用於能 董型參數被傳送之這些子頻帶或ψ貞。例如，當適當定標解相 關信號被添加至乾錢時，關量係向下定標濕信號及產生 解相關4。號及又標解相關信號，而可獲得如被傳送如虹 之頻道間相關測量所需之解相關需要量。

Ik後第l6a圖係被討論來描綠較佳上混合區塊2〇1及 φ對應旎篁修正2〇2之解碼器側實施。如第u圖所討論，被 傳送上混合參數11〇8係從被接收輸入信號被擷取。當包含 能量補償之上混合矩陣16〇2執行預測性上混合及先前或隨 後能量修正時’這些被傳送上混合參數係較佳被輸入計算器 1600來計算剩餘上混合參數。計算該剩餘上混合參數之程 序隨後被討論於第16b圖中。 上混合參數計算係以第16b圖方程式為基礎，其亦被重 複如方程式(7)。三輸入信號/兩輸出信號實施例中，下混合 _ 矩陣D係具有六變數。另外，上混合矩陣D亦具有六變數。 然而，方程式（7)右手側僅具有四值。因此，未知下混合及 未知上混合例中’吾人可具有來自矩陣D及C之十二未知 變數及僅四個決定這十二變數之方程式。然而，雖然仍存在 四個決定這六變數之方程式，但下混合已知使得未知變數數 量降低為上混合矩陣C之係數。因此，如第14b圖及第14a 圖中步驟1444討論之最適方法係被用來決定較佳為Cll及 C22之上混合矩陣至少兩變數。現在，因為存在四個未知數， 如’ c21 ’（^及c32 ’且因為存在四個方程式，如一方程 39 1338281 式用於第丨仙圖中之方程式右側之識別矩陣i，上混合矩陣 剩餘未知錄可以直齡絲計算。此計㈣於計算器 1600中被執行來計算剩餘上混合參數。 裝置1602中之上混合矩陣係依據被虛線·及區塊 廳所計算之剩餘四個上混合參數轉送之兩被傳送上混合 參數來設定。此上混合矩陣接著經由線路麗被施加至美 底頻道輸人。視實施而定，低頻帶修正之能量測量係經 路聰被轉送使被修正上混合得以被產生及輸出。當低頻 帶僅預測性上混合被執行，如經由線路祕被隱含 =時’且當高頻帶於線路1108上存在能量型上混合參數 此事實係對應子頻帶被傳送信號至計算器咖及上混 β矩陣裝置應。能量型例中，較佳計算上混合矩陣 或⑼之上混合矩陣組成。此結束時，以下方 :之被傳送參數或以下絲式⑷)所“之對應參數係被、 =用。此貫施例中，被傳送上混合參數qQ不能被直接用 於上混合係數，但方程式(4〇)或(41)所顯示之上混合矩陣之 上混合係數必須使㈣被傳送上混合參數q及Ο來計算。 入針對高頻帶’被歧用於能量為基礎上混合參數之上混 :矩陣係被用於上混合該多頻道輸出信號之高頻帶部份。隨 低頻帶部份及高鮮部份雜組合於低/高組合器應 :以輸出全頻寬重建輸出頻道1.…c。如第⑽圖所示， 土底，道之高頻帶係使用可解碼被傳送低頻帶基底頻道之 碼為來產生’其中此解碼H係為用於單音基底頻道之單音 解碼器’且為用於立體音基底頻道之立體音解碼器。此被解 1338281 碼低頻帶基底頻道係被輸入SBR裝置1614，其另外接收第 15a圖中之裝置1512所計算之封包資訊。以該低頻帶部分 及高頻帶封包資訊為基礎，基底頻道之高頻帶係被產生來獲 得線路11〇2上之全頻寬基底頻道，其被轉送至上混合矩陣 裝置1602。

較佳方法或裝置或電腦程式可被實施或被包含於若干裝 置令。第17圖顯tf-傳輸系統，具有包含—發明性編碼器 ^一傳送器及包含-發明性解碼器之—接收器。該傳輪頻道 I為無線或有限頻道。再者，如第18圖所示，編碼器可被 =含於錄音機中，或編碼器可被包含於放音機中。來自錄音 之語音紀錄可使用郵件或導遊資訊或其他可分配如記憶 錯存體經由網際網路或㈣被分配之 二見發明性方法特定實施要求而定，該 =或軟體―。該實施可使用數位储存媒體，二 有備儲存其上之電子可讀 将別疋具 :與可程式點腦系統合作;執二月CD，行’其 係為具有被儲存於機器可讀載體上 法。通常，本發明 品，當該電腦程式產品運/於電腦上之程式碼之電腦程式產 來執行至少一發明性方法。也就是言、，冬該程式瑪係被配置 電腦上時，該發明性方法 ’當該電腦程式運算於 式碼之電腦程式。 ’、八"仃該發明性方法之程 1338281 圖式簡單說明 第1圖係描繪從兩頻道預測為基礎之三頻道重建； 第2圖係描繪具有能量補償之預測性上混合； 第3圖係描繪預測性上混合中之能量補償； 第4圖係描繪具有下混合信號能量補償之編碼器側上之 預測參數估測器； 第5圖係描繪具有相關重建之預測性上混合； 第6圖係描繪一混合模組，可混合去相關信號及具有相 關重建之上混合令之上混合信號； 第7圖係描繪一替代混合模組，可混合去相關信號及具 有相關重建之上混合中之上混合信號； 第8圖係描繪編碼器側上之預測參數估測； 第9圖係描繪編碼器側上之預測參數估測； 第10圖係描繪編碼器側上之預測參數估測； 第11圖係描繪發明性上混合器裝置； 第12圖係描繪顯示採用上混合之能量損失及較佳補償結 果之能流圖； 第13圖係為較佳能量補償方法表； 第14a圖係為較佳多頻道編碼器簡單圖； 第14b圖係為第14a圖裝置所執行之較佳方法流程圖； 第15a圖係為具有可產生與第14a圖裝置相較之不同參 數化之頻帶複製功能之多頻道編碼器； 第15b圖係為頻率選擇產生及參數資料傳送之表狀敘述; 第16 a圖係為描繪上混合矩陣係數計算之發明性編碼器； 42 1338281 第16b圖係詳細說明預測性上混合之參數計算； 第17圖係為傳送系統之傳送器及接收器；及 第18圖係為具有發明性編碼器之錄音器及具有解碼器之 放音器。 元件符號說明 101、 102、103 輸入頻道 104 下混合器參數計算器 105、 106 預測參數 107 左下混合頻道 108 右下混合頻道 109 預測性上混合模組 110 左頻道 111 中央頻道 112 右頻道 201 上混合模組 202、 304 調整模組 301、302、303 能量估計模組 401、402、403 定標因子 501、501’、502、503 解相關模組 504、 505、506 混合模組 601 權重裝置 602 加法裝置 604、 701、702 輸入 605 相關資訊 801 下混合器 802 下混合矩陣D所使用資訊 901 立體音事先處理裝置 1001 估測模組 1002 選擇模組 1003 以能量為基礎上混合模組 1004 參數方向模組 1005 資訊 1100 至少三輸出頻道 1102 至少一基底 43 13.38281

1104 上混合器裝置 1106 能量測量 1108 至少兩不同上混合參數 1200 多頻道語音信號能量 1202 一個或更多基底頻道之能量 1204 上混合信號能量 1206 補償後的能量 1208 編碼器側修正 1210 能量誤差 1400 多頻道輸入信號 1402 能量測量計算器 1404 至少一基底頻道 1406 上混合信號 1407 非能量保存上混合器 1408 上混合器 1410 下混合器 1412 上混合參數 1414 差分計算器 1416 參數最適器 1440 下混合步驟 1442 輸出基底頻道 1444 上混合參數最適化步驟 1446 輸出至少兩上混合參數 1448 計算及輸出能量測量 1500 可下混合原始信號 1502 原始信號 1504 至少一基底頻道 1506 核心編碼器 1508 被編碼基底頻道 1510 低通濾波器 1512 SBR頻譜包絡計算器 1514 SBR資訊編碼器 1516 被編碼S B R側貢訊輸出 1520 能量計算器 1522 參數計算器 1600 剩餘上混合參數計算器 1602 能量補償之上混合矩陣 1604 虛線

Claims (1)

1338281 __ 年〖0月W日修(更)正替換頁 十、申請專利範圍： 1. 一種多頻道合成器，可使用一具有至少一基底頻道 (1102)之一輸入信號來產生至少三輸出頻道（1100)，該基底 頻道是從原始多頻道信號（101，102，103)所導出，包含： 一上混合器（1104)，用於以採用上混合準則之一能量損失 . (201，1407)為基礎而上混合該至少一基底頻道來獲得該至 少三輸出頻道， * 其中該上混合器（1104)係操作來產生該至少三輸出頻 道，以回應一能量測量（1106)及至少兩不同上混合參數 • (1108)，使該至少三輸出頻道具有之一能量係高於僅使用採 用上混合準則之該能量損失取代一能量誤差所獲得之一信 號能量，該能量誤差係視採用上混合準則之該能量損失而 定，及 ， 其中該至少兩不同上混合參數（1108)及可控制該上混合 器之該能量測量係被包含於該輸入信號中。 2. 如申請專利範圍第1項之多頻道合成器，其中採用上 混合準則之該能量損失係為一預測性上混合準則，其使用一 具有以預測係數為基礎之矩陣係數之上混合矩陣，及 • 其中該至少兩不同上混合參數係為該上混合矩陣之兩不 同組成（C π ’ C22)，或為該上混合矩陣之兩不同組成可導源自 之參數。 3. 如申請專利範圍第1項之多頻道合成器，其中該能量 測量係使用採用上混合準則之該能量損失，直接或間接指示 一上混合結果能量對該原始多頻道信號能量之關係，或該能 量誤差對一能量或該原始多頻道信號或該能量誤差之絕對 值關係。 4. 如申請專利範圍第1項之多頻道合成器，其中該上混 46 1338281 ΐίΐΐ:=(1600)’以該至少兩不同上混合參數及用 二號產生該至少一基底頻道之下混合準 貝J上之為訊為基礎來導出一上混合矩陣。 二二多及頻道二Τ其中該上混 ΐϊΐϊίΓ 信號及一中央信號，其中該左基底頻 底頻道係為該多頻道信號之立體音相容表示'、 .申凊專利範圍第】項之多頻道合成器，其中节上θ :::係使用定標因子來個別定標(304)該至少 ίίΐίϊΓΓ;的能量及使用採用上混合準則之該能 上====下混合(V)上之_ 因圍第6項之多頻道合成器’其中該定標 1 IΘ ||i|J 量測iζ Λ—中U道2之下混合相依因子，其h為該能 多頻道信號能量:：:二:準=該能量損失所產生之該 失將被定標輸出頻道之U 表不採用上混合準則之該能量損 合二^f包圍人第1 解，之多頻道合成器，其中該上混 503，），可^ 5 丨包含一解相關器(501，502，503，5〇1，， 量彳基底頻道或從採用上混合準則之該能 其中 二輪出信號產生， 出頻道中係操作以使用該解相關信號’使得-輸 出峨量，卜於物_量測量 <導 47 1338281 9, 如申請專利範㈣8項之㈣道- 合益係操作以產生—解相關信號，其 中該上混 標因子所向下定標之該輸出頻道的-能量，一向下定 係視該能量測量而定，及 里忒向下定標因子 其中該上混合器係操作以添加該解 合準則之該能量損失的—輸出信號⑽）歧採用上混 10. 如申請專利範圍第8項之多 相關器係操作以藉由添加一解她c，其中該解 關信號添加(602)至一執行採用上混合氕=相 上混合器（109)之輸出信號。 J之邊犯夏知失之 圍第9項之多辆合成11，其0解相 ,申叫專利範圍第9項之多頻道人赤 定標因子係、被導出如τ : t ’其^亥向下 ΓΤ Γ' ί Γ申為4::定標因子’而其為該能量測量。 .如申„月專利乾圍第】項之多人 # 、 合器（1104)係針對部份或全邻、口 一，/、尹垓上混 於旦相生沉、A_u、 次#補乜因扭用上混合準則之該 b里貝失所梃成之能量損失，而 一 上^ 至採用上還合準列之料旦乂將*相關W添加 相閗俨笋且右·丨狄该 知失所產生之至少一頻道，該解 相^就具有小於該能量誤差及切G之能量。 解相闕園第13項之多頻道合成器，其令當該 ί，1/ΛΛ—//㈣❹該上遲合準麟產生之一信 π> 〜口 XI信號或使用該向上度量的至少一基底頻 48 1338281 β年1〇月#日修(更)正替換頁 道及該被添加解相關信號之組合能量等於或小於該原始信 號能量。 15. 如申請專利範圍第14項之多頻道合成器，其中該被 添加解相關信號之能量係由一解相關因子來決定，其中一接 近1之高解相關因子係指示一較小位準解相關信號將被添 加，而一接近0之較小解相關因子係指示一較高位準解相關 信號將被添加，及其中該解相關測量係從該輸入信號所擷 取。 16. 如申請專利範圍第13項之多頻道合成器，其中該至 # 少一基底頻道為由一下混合矩陣所產生之一基底頻道的定 標版本，該定標因子視該能量測量而定，使得該解相關資訊 (60 5)係為亦視該誤差能量而定之僅有被傳送能量測量。 17. 如申請專利範圍第14項之多頻道合成器，其中包含 於該輸入信號之該能量測量係包含一視該能量誤差（Ρ )而 定之第一能量值，及包含一視相關程度U)而定之第二能量 值。 18. 如申請專利範圍第1項之多頻道合成器，其中該輸入 信號除了該兩不同上混合參數之外，包含該至少一基底頻道 秦絲礎之一下混合上之資訊， 其中該上混合器係操作以使用該附加下混合資訊來產生 一上混合矩陣（802)。 19. 如申請專利範圍第18項之多頻道合成器，其中一立 體音事先處理（901)計算之資訊（r )包含於該輸入信號中當 作該下混合資訊。 20. 如申請專利範圍第1項之多頻道合成器，其中該輸入 信號進一步包含一上混合器模式指示（1005)，其指示一第一 上混合準則將被執行於一第一狀態中，及指示一不同上混合 49 1338281 Τί年ι。月〜修(更)正替換頁 準貝^將被執行於一第二狀態中，及 - 其中該上混合器（1104)係操作以使用依賴該上混合器模 式指不（100 5)之至少兩不同上混合參數（110 8)來計算該上混 合準則之參數。 g 2\如申請專利範圍第20項之多頻道合成器，其中該上 • /tb 5器模式指示係操作以子頻帶狀或幀狀傳送一上混合哭 模式信號。 °° ^2.如申請專利範圍第20或21項之多頻道合成器，其中 該第一上混合準則為一預測性上混合準則，而一第二上混合 ® ♦則為一具有能量相依上混合參數之上混合準則。 23.如申請專利範圍第21項之多頻道合成器，其中該第 二上混合準則係被執行如下： 、

其中L為一左輸入頻道的能量值，其中c為一中 頻道的能量值，其中R為一右輸入頻道的能量值，及^ α為一下混合決定參數。 ^ 24. 如申請專利範圍第2〇項之多頻道合成器其中該 一上混合準則係使得一右下混合頻道不被添加至一 合頻道，且反之亦然。 &卜叱 25. 如申請專利範圍第20項之多頻道合成器其中該 一上混合準則係由該原始多頻道信號波型及該第—^人 準則所產生信號波型間之一波型匹配來決定。 此σ 26. 如申請專利範圍第20項之多頻道合成器’其中該第 50 1338281 __ 年日修1更>正替換頁 一或第二上混合準則係被決定如下： c= /2(C2,C,) yi(c2,c,) ’ 其中函數係標示該被傳送的兩不同上混合參數C,， C2，及 其中該函數被決定如下： f\i.c\^cl) = — Cl • /2(cpc2) = 〇 2a 其中α為一實值參數。 27. 如申請專利範圍第20項之多頻道合成器，進一步包 含一 SBR單元（1614)，其使用包含於該輸入信號之一部份該 至少一基底頻道，以再產生不包含於該被傳送基底頻道之該 至少一基底頻道的一頻帶，及 其中該多頻道合成器係操作以施加該第二上混合準則於 該至少一基底頻道之再產生頻帶，及施加該第一上混合準則 ® 於包含在該輸入信號中之該基底頻道的一頻帶。 28. 如申請專利範圍第27項之多頻道合成器，其中該上 混合器模式指示係為一包含於該輸入信號中之SBR信號傳 送（1606)。 29. —種用於處理多頻道輸入信號之編碼器，包含一能量 測量計算器（1402)，可視一多頻道輸入信號或從該多頻道輸 入信號所導出之至少一基底頻道及採用上混合操作之能量 損失所產生之上混合信號間之能量差來計算能量測量（Ρ ) ’ 一輸出介面（1408)，於一定標因子（403)定標之後視該能 51 ⑶ 8281 量挪量而定輸出該至少-基底賴知 3〇.如申請專利範圍第29項 ^輪出垓能量測量。 (/〇)是基於透過使用採用上混人進螞器，其中該能量測量 合該至少一基底頻道所產生之二則之一能量損失而上混 夕頻道信號的能量之關係所決定^叱合信號能量與該原始 能量測量反向來決定。 、，而該定標因子是藉由將該 〜31.如申請專利範圍第29項之 又—相關程度⑷之-相闕程度’進—步包含可決 係=相關程度為基礎操作輸;輯出介面 32.如申請專利範圍第29項之绝=關而置⑷。 現合器參數計算器（1407, 1414 4上’進—步包含-上 上混合參數（1412)，及 6)，可計算至少兩不同 數其中該輸出介面係可操作輸出該至少兩不同上混合參 •ί «5 · 古主审-ί·|ί Ώη Μ： Λα 計算至少底·之—下其進-步包含可 的，介_)係；合操作上 裝置包:-=匕1匕項:=二:該下混合器 輸出該立體音事核理器上^:#訊、。中雜出，丨面可操作以 參二申二專摔：圍使第用32項之編碼器’其中該上混 f化〇444)，以最適化上現合參數為基礎產生將i傳二 ~碼為之至少兩上混合參數，及以上混合該至少—頻道 ιίίΐϊί為基礎，而使用該最適上混合參數來計ί及輸出 52

36. 如申凊專利範圍第29 jg 數產生器（104，1001，152〇，j 、扁碼器’進一步包含一參 該編碼器處可取得資訊為基礎⑷4’ 1416)，用於以 之一特定參數表示； 又阳產生複數不同參數表示間 其中該輸出介面（14〇8)係可接 複數不同參數表示間該特定泉^ 以輸出隱含或明確指示 資訊。 X、 >數表示之所產生參數表示及 37. 如申請專利範圍帛3 參數表示係包含一波型某、之4碼器，其中該複數不同 表示’及非波型為基礎混合、讓、混合方案之一第一參數 38. 如申請專利範圍第37°,則之一第二參數表示。 礎上混合準則為一能量 編碼器’其中該非波型基 39. 如申請專利範圍第、則。 表示為一參數表示，兮失 '之、、扁碼器，其中一第一參數 其中-第二參數表使用—最適程序來決定，及 及以頻道k合為基礎計算參m^。502)該原始頻道能量 帶之頻帶複製側資訊，1 If生該原始輸人信號至少-頻 道中。 、、° 、不已3於該編碼器所輸出之基底頻 且有41 至一少種三輸出頻道（_)之方法，該方法使用 該原始多頻i信^^輸人信號’該基底頻道是從 w田， iG2，_所導出，包含： 木/昆合準則之一能量損 底嶋獲得該i少三 應-能量測量（ΰ & H 〇、三輸出頻道係被產生以回 ()及至少兩不同上混合參數（1108)，使得 53 I I1338281 义V0月作日修(更)正替換頁 I 該至少三輸出頻道具有高於僅使用採用上混合準則之該能 量損失取代能量誤差所獲得之一信號能量之能量，該能量誤 差係視採用上混合準則之該能量損失而定，及 其中該至少兩不同上混合參數（1108)及可控制該上混合 器之該能量測量係包含於該輸入信號中。 42.—種用於處理一多頻道輸入信號之方法，包含： I視一多頻道輸入信號或自該多頻道輸入信號所導出的至 少:基底頻道及採用上混合操作之能量損失所產生之上混 合信號間之能量差來計算能量測量（p )， 山定標因子(403)定標（4〇1，4〇2)之後，視該能量測量 而疋輸出該至少一基底頻道或輸出該能量測量。 二3.種儲存一具有至少一基底頻道之編碼多頻 媒？’該至少一基底頻道是由-能量測量定標或 多量ΐ用以輸出該能量測量，該能量測量是依ί 少一號或從該多頻道輸入信號所導出之-至 混合上混合祕之能㈣失所產生上 44.一種機器可讀媒體，其 範，第们項的-編衫頻道資訊^於，、上的如中請專利 任4::?器’其具有如申請專利範圍第—項中 道種接收器，其具有如申請專利範圍第h之多頻 之處理方ί心方法’财法具有如申請翻範圍苐42喝 54 1338281 49. ―種接收方法，該 之產生方法。 〜方法具有如申請專利ΙϊΤϋ 50. 一種接收及傳送方 專利範圍第49項的接收方〃中該接收方法包含如申請 利範圍第48項的傳送方法。，且該傳送方法包含如申請專 51. —種錄音機，其農 任一項之編碼器。 、申請專利範圍第29〜40項中 52. 一種放音機，且且 一項之多頻道合成H Γ ”請專利範圍第1〜28項中任 53. 一種錄音方法，該方 之處理方法。 具有如申請專利範圍第42項 之產生方法。3方法，5亥方法具有如申請專利範圍第41項

55 1338281 2/18

Cl C2

57 13.38281

5Ύ月π 曰修(更)正替換頁 3/18 ------- 202

「{ 3 卜 ρ3έ、 =1，t，c 第3圖

58 f338281 5/18 ⑭曰修(更)正替換頁 γ = /1/(p2 -1}

V = 1/7(1 +2α2) α

第5圖 1338281 6/1Β )7年"月1^曰修(更)正替換頁

61 Ϊ338281 7/1B ff年曰修(更)正替換頁

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能量圖 1208

第12圖

67 1338281 和年ί月^日修(更)正替換頁

14/18

能量測量 第14a圖

第14b圖 69